原生Kubernetes容器云平台应用部署

案例——原生Kubernetes容器云平台应用部署

 

 

一、案例目标

(1)了解YAML文件的语法。

(2)掌握Deployment、Pod、Service的部署。

(3)基于Kubernetes部署Wordpress服务。

二、案例分析

1.规划节点

主机名

节点

master

master节点

node

node节点

2.基础准备

Kubernetes集群已部署完成。虚拟机要求能连接外网。

三、案例实施

1. YAML文件

YAML是专门用来写配置文件的语言,非常简洁和强大,使用比JSON更方便。它实质上是一种通用的数据串行化格式。

YAML语法规则:

① 大小写敏感。

② 使用缩进表示层级关系。

③ 缩进时不允许使用Tab键,只允许使用空格。

④ 缩进的空格数目不重要,只要相同层级的元素左侧对齐即可。

⑤ “#”表示注释,从这个字符一直到行尾,都会被解析器忽略。

在Kubernetes中,只需要知道两种结构类型即可:

① Lists

② Maps

使用YAML用于K8S的定义带来的好处包括:

① 便捷性:不必添加大量的参数到命令行中执行命令。

② 可维护性:YAML文件可以通过源头控制,跟踪每次操作。

③ 灵活性:YAML文件可以创建比命令行更加复杂的结构。

(1)YAML Maps

Map顾名思义指的是字典,即一个Key:Value的键值对信息。例如:

---

apiVersion: v1

kind: Pod

注意:---为可选的分隔符,当需要在一个文件中定义多个结构的时候需要使用。上述内容表示有两个键apiVersionkind,分别对应的值为v1Pod

Maps的value既能够对应字符串也能够对应一个Maps。例如:

---

apiVersion: v1

kind: Pod

metadata:

  name: kube100-site

  labels:

    app: web

上述的YAML文件中,metadata这个KEY对应的值为一个Maps,而嵌套的labels这个KEY的值又是一个Map。实际使用中可视情况进行多层嵌套。

YAML处理器根据行缩进来知道内容之间的关联。上述例子中,使用两个空格作为缩进,但空格的数量并不重要,只是要求至少一个空格并且所有缩进保持一致。例如name和labels是相同缩进级别,因此YAML处理器知道它们属于同一map;app是lables的值,因为app的缩进量比labels更大。

(2)YAML Lists

List即列表,类似于数组,例如:

args

 -beijing

 -shanghai

 -shenzhen

 -guangzhou

可以指定任何数量的项在列表中,每个项的定义以破折号“-”开头,并且与父元素之间存在缩进。在JSON格式中,表示如下:

{

  "args": ["beijing", "shanghai", "shenzhen", "guangzhou"]

}

当然Lists的子项也可以是Maps,Maps的子项也可以是List,例如:

---

apiVersion: v1

kind: Pod

metadata:

  name: kube100-site

  labels:

    app: web

spec:

  containers:

    - name: front-end

     image: nginx

     ports:

        - containerPort: 80

    - name: flaskapp-demo

     image: jcdemo/flaskapp

     ports: 8080

如上述文件所示,定义一个containers的List对象,每个子项都由name、image、ports组成,每个ports都有一个KEY为containerPort的Map组成

2. 部署应用

在Kubernetes上运行WordPress的好处是显而易见的。首先是安装非常简单(在已有集群的情况下),其次是可靠性更高,第三是规模可以伸缩。当然,可以在多个云之间更为容易地迁移也是非常重要的一点。

Kubernetes上运行WordPress是一个可伸缩性服务运行于云原生集群的典型案例,拿来学习也是极好的。

(1)新建namespace

新建blog namespace,将应用都部署到blog这个命名空间下面。

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(2)创建MySQL的Deployment对象

创建一个MySQL的Deployment对象wordpress-db.yaml。

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然后创建上面的wordpress-db.yaml文件。

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然后查看Service的详细情况。

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可以看到Endpoints部分匹配到了一个Pod,生成了一个clusterIP为10.111.133.108,现在就可以通过这个clusterIP加上定义的3306端口访问MySQL服务了。

(3)创建Wordpress服务

创建Wordpress服务,将上面的wordpress的Pod转换成Deployment对象wordpress.yaml。

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 value: 10.111.233.108:3306  # 此处的IP,是mysql svc的clusterIP

注意:要添加属性type: NodePort,然后创建wordpress.yaml文件。

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(4)编写YAML文件

编写YAML文件wordpress-pod.yaml。

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注意:这里针对MySQL这个容器做了一个数据卷的挂载,这是为了能够将MySQL的数据能够持久化到节点上,这样下次MySQL容器重启过后数据不至于丢失。

(5)创建Pod

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(6)访问服务

查看svc。

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可以看到Wordpress服务产生了一个32012的端口,现在通过任意节点的NodeIP加上32012端口,就可以访问Wordpress应用了

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3. 优化应用

(1)增加健康检测

liveness probe和rediness probe是提高应用稳定性非常重要的方法。

livenessProbe:

  tcpSocket:          #通过端口探测的方式

    port: 80

  initialDelaySeconds: 3

  periodSeconds: 3

readinessProbe:

  tcpSocket:          #通过端口探测的方式

    port: 80

  initialDelaySeconds: 5

  periodSeconds: 10

增加上面两个探针,每10s检测一次应用是否可读,每3s检测一次应用是否存活。

(2)增加Pod资源限制

配置HPA,让应用能够自动应对流量高峰期。

resources:

  limits:

    cpu: 200m

    memory: 200Mi

  requests:

    cpu: 100m

    memory: 100Mi

(3)增加滚动更新策略

增加滚动更新策略,这样可以保证在更新应用的时候,服务不会被中断。

replicas: 2

revisionHistoryLimit: 10

minReadySeconds: 5

strategy:

  type: RollingUpdate

  rollingUpdate:

    maxSurge: 1

    maxUnavailable: 1

(4)修改MySQL主机值

如果MySQL服务被重新创建了的话,它的clusterIP非常有可能就变化了,所以上面环境变量中的WORDPRESS_DB_HOST的值就会有问题,会导致访问不了数据库服务,这个地方可以直接使用Service的名称来代替host,这样即使clusterIP变化了,也不会有任何影响。

env:

- name: WORDPRESS_DB_HOST

  value: mysql:3306

(5)添加initcontainer

在部署Wordpress服务的时候,MySQL服务已经启动起来了吗?如果没有启动起来,则无法连接数据库。此时在启动Wordpress应用之前,需要检查一下MySQL服务,如果服务正常的话,就可以开始部署应用。

initContainers:

- name: init-db

  image: busybox

  command: ['sh', '-c', 'until nslookup mysql; do echo waiting for mysql service; sleep 2; done;']

直到MySQL服务创建完成后,initContainer才结束,结束完成后开始下面的部署。

(6)整合YAML

把部署的应用整合到一个YAML文件wordpress-all.yaml中。

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(7)创建服务

(8)配置HPA

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用kubectl autoscale命令为wordpress-deploy创建一个HPA对象,最小的 Pod 副本数为1,最大为10,HPA会根据设定的CPU使用率(10%)动态的增加或者减少Pod数量。

(9)访问服务

在浏览器中输入http://任意Node_IP:32574来访问服务

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